基于效率优先下的煤矿主排水自动化控制系统.pdf

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1、第38卷2010年第20期本栏目编辑　基于效率优先下的煤矿主排水陆秋云自动化控制系统*胡泳军　卞绍顺　赵　强中国矿业大学信息与电气工程学院　江苏徐州　221008摘要：根据某煤矿井下中央泵房排水工程自动化监控系统的实际应用，介绍了该系统的组成、功能以及应用，由水仓水位、矿井用电信息以及水泵效率等因素设计了多种运行方式。主要阐述了根据水泵效率这一参数来启动水泵的方法。该系统能合理调度水泵运行，具有自动化程度高、运行费用低及工通作可靠等特点，并提供及时的报警及检修报告。关键词：煤矿；主排水泵；综合自动化；效率优化用中图分类号：TD

2、442　　　文献标识码：B论文编号：1001-3954(2010)20-0022-04AutomationcontrolsystemformaindrainageincollieriesbasedonpriorityofefficiencyHUYongjunBIANShaoshunZHAOQiangSchoolofInformation&ElectricalEngineering,ChinaUniversityofMining&Technology,Xuzhou221008,Jiangsu,ChinaAbstract：Accor

3、dingtothepracticalapplicationofautomationmonitoringsystemforcentralmaindrainagepumpusedinanundergroundcolliery,thesystemconstruction,functionandapplicationwereintroduced,andvariousoperationmethodsweredesignedconsideringtanklevel,electricitystatusandwaterpumpefficienc

4、y.Amongwhich,themethodofstartingpumpaccordingtopumpefficiencywasmainlyelaborated.Thesystemhassomeadvantagessuchashighautomationdegree,lowoperationcostandreliableoperation,andcanrea-sonablydispatchpumpoperationaswellasprovidetimelyalarmandmaintenancereports.Keywords：c

5、olliery;maindrainagepump;integratedautomation;efficiencyoptimization矿井下排水系统担负着排出井下积水的重要的三级网络体系，实现排水系统的自动化控制，排水煤任务，是矿井安全生产的保障。而矿井主排水控制系统结构见图1。设备是煤矿的用电大户，特别是涌水量特大的矿井，(1)现场层　主要利用远程I/O实现1台就地箱耗电量约占全矿耗电量的50%，甚至更多，所以排水控制1台水泵。就地控制箱内安装有ET200M模块化[1]设备运行效率的高低，直接影响全矿的耗电量。为DP从站，并

6、扩展数字量输入输出模块以及模拟量输此，本着以安全生产及节能降耗为控制目标，设计了入模块。就地控制箱内模块主要用来输入球阀与闸阀优先启动高效率水泵的方案，在避峰填谷的基础上，等到位信号，输出球阀、闸阀及合闸等控制信号，并进一步优化设备运行效率，节约能源，有效降低吨水采集压力、负压、吸水井液位、水泵和电动机的轴温排出费用。等模拟量信号。(2)控制层　即利用触摸屏来实现对5台水泵的1　主排水自动化控制系统组成集中控制，PLC选用CPU315-2DP模块，同时配置数字量输入输出模块、CP340串口通信模块及CP343-11.1　系统硬

7、件组成以太网模块。其中CPU模块的MPI接口与施奈德触系统硬件结构采用现场层、控制层和管理层组成摸屏连接，DP接口与5台就地箱连接实现Profibus-*作者简介：胡泳军，男，1963年生，博士，副教授，主要研DP现场总线，用来实现数据的上传和下达，完成逻究方向为电气控制及自动化。辑处理和控制任务。利用串口通信RS485接口与水泵22第38卷2010年第20期条运行，条件满足时调用专门功能的监控模块；中间本栏目编辑　层为主轮循环程序调用的具有专门功能的中间层监控模块，分为无条件调用模块和条件调用模块；最低层为中间层监控模块运行

8、时调用的底层监控模块，并且最高层的主轮循环程序可以越级调用底层监控模块，陆秋云这些模块直接控制前端执行机构完成控制过程，是最基本的单元级控制模块。通图1　排水控制系统结构Fig1Structureofdrainagecontrolsystem用启动柜的综保通信，采集水泵电动机